JP6076606B2 - 浮上搬送装置および浮上搬送方法 - Google Patents

Description

本発明は、搬送対象を浮上させて非接触で搬送する浮上搬送技術に関する。

製造ライン等において、搬送対象を搬送用レール等の搬送面から浮上させて非接触で搬送する浮上搬送装置が知られている。例えば、特許文献１には、搬送用レールの搬送面から気体の噴出と吸引とを同時に行うことにより、搬送用レールの搬送面からの搬送対象の浮上高さを安定させて搬送することが可能な浮上搬送装置が開示されている。

特開２００８−７３１９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の浮上搬送装置は、気体噴出用および気体吸引用の二系統の通気路を搬送用レール内に構築しなければならない。その上、気体噴出および気体吸引の両方に対応したポンプが必要となる。このため、装置の構造が複雑化し、コストが高くなる。

また、一般に、浮上搬送装置においては、搬送対象の搬送距離を延ばす場合に、搬送用レールを搬送対象の搬送方向に沿って継ぎ足すことが行われている。特許文献１に記載の浮上搬送装置においては、２本の搬送用レールを搬送方向に沿って並べた状態で浮上搬送ラインが構築されているため、搬送方向において隣り合う搬送用レールが密着せず、それらの間（いわゆる搬送用レールの繋ぎ目）に、搬送面の不連続部、つまり隙間が形成される。また、浮上搬送装置の用途によっては、搬送方向において隣り合う搬送用レール間に、例えばレーザスクライブユニット等を配置するための隙間が設けられることもある。

このような搬送用レール間の隙間においては、搬送対象に気体を吹き付けることが困難なため、気体膜圧が発生し難い。したがって、搬送中の搬送対象は、搬送方向に沿って並べた隣り合う２本の搬送用レールの一方から他方へ、搬送用レール間の隙間を通って移動する際、搬送対象の端部がこの隙間に位置したときに自重により撓みを生じ、この搬送対象の端部が他方の搬送用レールの端部と接触する可能性がある。特に、液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル等のフラットディスプレイパネルに用いられる大型のガラス基板等は、非常に薄くて撓みやすいため、搬送中に、ガラス基板の端部が搬送用レール間の隙間を通過する際に後続の搬送用レールの端部と接触する可能性が高い。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、搬送面から気体を噴出する機構を有した搬送用レールを複数搬送方向に並べて構築された浮上搬送ラインにおいて、搬送対象と搬送用レールとの衝突を防止でき、これにより安定して搬送対象を非接触で搬送することが可能であり、かつ低コストの浮上搬送技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の浮上搬送装置は、搬送対象に気体を噴出する気体噴出口が複数設けられた搬送面を備える搬送用レールにおいて、搬送対象の搬送方向における一方の端部が、搬送面の搬送方向における一方の端部を通過した際に、搬送対象の搬送方向における他方の端部に対応する搬送面の位置に、気体を噴出して旋回流を生成することにより負圧を発生させる旋回流生成手段を少なくとも一つ設けた。

例えば、本発明は、搬送対象を、搬送方向に隙間を設けて配列された複数の搬送用レールの搬送面から浮上させて、前記搬送方向に非接触で搬送する浮上搬送装置であって、
前記複数の搬送用レールには、第一搬送用レールと、前記搬送方向において前記第一搬送用レールの下流側の隣に位置する第二搬送用レールと、前記搬送方向において前記第二搬送用レールの下流側の隣に位置する第三搬送用レールと、が含まれ、
前記第二搬送用レールは、
当該第二搬送用レールの搬送面に設けられ、気体を噴出して旋回流を生成することにより負圧を発生させる複数の旋回流生成手段と、
当該第二搬送用レールの搬送面の、前記旋回流生成手段が設けられた領域よりも、前記搬送方向における前記第二搬送用レールの両端側の領域に形成され、前記搬送対象に向けて気体を噴出する複数の気体噴出口と、を有し、
前記複数の旋回流生成手段は、
前記搬送方向における前記搬送対象の先端部が、前記第二搬送用レール側から、前記第二および第三搬送用レール間の隙間に到達した際に、前記第二搬送用レールの搬送面の、前記搬送方向における前記搬送対象の後端部に対応する第一領域において、前記搬送方向を横切る方向に配列された複数の第一旋回流生成手段と、
前記搬送方向における前記搬送対象の後端部が、前記第一搬送用レール側から、前記第一および第二搬送用レール間の隙間に到達した際に、前記第二搬送用レールの搬送面の、前記搬送方向における前記搬送対象の先端部に対応する第二領域において、前記搬送方向を横切る方向に配列された複数の第二旋回流生成手段と、
前記第一および第二領域間に位置する第三領域に、前記搬送方向を横切る方向に並ぶ個数が前記第一および第二の旋回流生成手段よりも少ない配置で設けられた複数の第三旋回流生成手段と、を含む。

本発明において、搬送方向に沿って並べた２本の搬送用レールの一方から他方へ、搬送対象が搬送用レール間の隙間を通って移動する際に、搬送対象の搬送方向における一方の端部がこの隙間に位置したときに、搬送対象が自重により撓んで、搬送対象の搬送方向における他方の端部が搬送面から離れる方向（浮上する方向）に移動しようとする力が発生する。しかし、この力は搬送対象の他方の端部に対応する搬送面の位置において、旋回流生成手段によって生成された旋回流による負圧によって打ち消され、搬送対象の搬送方向における他方の端部が搬送面に引き寄せられる。これにより、搬送対象の自重により発生する撓みを防止することができ、搬送対象の搬送方向における端部が搬送用レールの搬送方向における端部に衝突するのを防止できる。

また、本発明では、気体を噴出して旋回流を生成し、負圧を発生させて搬送対象を搬送用レールの搬送面に引き寄せるので、搬送対象を搬送面から浮上させるための気体を噴出させるための圧縮気体噴出口と搬送物の端部を搬送面に引き寄せるために気体を噴出させるための旋回流生成手段とで気体を供給する通気路およびポンプを共用できる。このため、本発明によれば、搬送用レールを搬送方向に沿って複数並べて浮上搬送ラインを構築する場合でも、搬送対象と搬送用レールとの衝突を防止でき、これにより安定して基板等の搬送対象を非接触で搬送することが可能であり、かつ低コストの浮上搬送技術を提供することができる。

図１は、本発明の一実施の形態に係る基板搬送装置１の概略構成図である。 図２（Ａ）は、レール２の搬送面２０上における旋回流生成部２３の形成部分の拡大図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）に示す旋回流生成部２３のＡ−Ａ断面図である。 図３は、基板搬送装置１のレール２を基板搬送方向Ａに沿って複数並べて構築された基板搬送ライン６の一例を説明するための図である。 図４（Ａ）、（Ｂ）は、搬送面２０から浮上して非接触で基板搬送ライン６上を搬送される基板５の様子を説明するための図である。

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本実施の形態に係る基板搬送装置１の概略構成図である。

図示するように、本実施の形態に係る基板搬送装置１は、液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル等のフラットディスプレイパネルに用いられる大型ガラス基板等の基板５（図３参照）を非接触で搬送するための搬送面２０を備えたレール２と、圧縮気体を供給するポンプ３と、ポンプ３の圧縮気体噴出口（不図示）とレール２の給気口（不図示）とに連結されたチューブ４と、有している。

ここで、レール２の内部には、給気口につながる通気路（不図示）が形成されており、レール２の搬送面２０には、この通気路につながる圧縮気体噴出口２２と、この通気路につながる後述の旋回流噴出口２６（図２参照）を含む旋回流生成部２３と、が複数ずつ形成されている。なお、図１および後述の図３においては、図の簡略化のため、一部の圧縮気体噴出口２２と一部の旋回流生成部２３とにのみ符号を付してある。

圧縮気体噴出口２２は、レール２の搬送面２０上の、レール２の長手方向の両端２１ａ、２１ｂ側の領域（圧縮気体噴出領域）２９内に複数ずつ形成されている。これらの圧縮気体噴出口２２は、それぞれ、搬送面２０の垂線方向に向いて開口しており、通気路に供給される圧縮気体ａを、搬送面２０上を搬送中の基板５に向けて噴出する（図４（Ａ）、（Ｂ）参照）。後述する図４に示すように、所定の隙間ｄをあけて２本のレール２（２Ａ、２Ｂ）を基板搬送方向Ａに沿って並べた場合に、搬送中の基板５がレール２Ａ上の旋回流生成領域２８上を通過している間に、基板５の先端部５１ａまたは後端部５１ｂが隙間ｄを乗り越えるように、基板搬送方向Ａ（レール２の長手方向）において、各圧縮気体噴出領域２９の幅は、基板５の幅Ｈと隙間ｄの幅との差よりも狭い寸法とされている。

一方、旋回流生成部２３は、レール２の搬送面２０上の、両端部２１ａ、２１ｂ側に位置する圧縮気体噴出口領域２９に挟まれた領域（旋回流生成領域）２８内に複数形成されている。これらの旋回流生成部２３は、それぞれ、通気路に供給される圧縮気体Ｅを旋回させることによって旋回流ｂを生成する（図２（Ａ）、図４（Ａ）、（Ｂ）参照）。

図２（Ａ）は、レール２の搬送面２０上における旋回流生成部２３の形成部分の拡大図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す旋回流生成部２３のＡ−Ａ断面図である。

図示するように、旋回流生成部２３は、レール２の搬送面２０に形成された円筒状の凹部２４と、凹部２４の内周面２５に形成され、凹部２４の内周面２５の接線方向に圧縮気体Ｅを噴出する旋回流用噴出口２６と、を有している。

旋回流用噴出口２６は通気路につながっており、ポンプ３から通気路を介して供給される圧縮気体Ｅは、旋回流用噴出口２６から凹部２４の内部に、その凹部２４の内周面２５の接線方向に噴出して、凹部２４の内周面２５に沿って旋回する。これにより、旋回流ｂが形成される。そして、この旋回流に巻き込まれた気体が、凹部２４からレール２の搬送面２０と搬送中の基板５との間へと噴出しやすいように、凹部２４の内周面２５には、開口側にテーパ２７が設けられている。

また、レール２の搬送面２０上の領域２８には、右回りの旋回流を発生させる旋回流生成部２３と左回りの旋回流を発生させる旋回流生成部２３とが分散配置されている。このようにすることで、レール２の搬送面２０上を非接触で搬送される基板５に作用する旋回流によるモーメントを打ち消すようにしている。

なお、本実施の形態においては、旋回流生成部２３の凹部２４および旋回流用噴出口２６をレール２の搬送面２０に直接形成しているが、円筒室と円筒室の内周方向の接線方向に気体を噴出できるように形成されたノズルとを有するチップをレール２の搬送面２０に埋め込むことによって旋回流生成部２３を形成してもよい。

図３は、基板搬送装置１のレール２を基板搬送方向Ａに沿って複数並べて構築した基板搬送ライン６の一例を説明するための図である。

図示するように、一般に、基板搬送ライン６は、基板搬送ライン６のライン長に応じた本数のレール２を基板搬送方向Ａに沿って一列に並べ、これを、複数列、基板５の幅ｈに応じて配列することにより構築される。例えば、レイアウト上の都合等から、基板搬送方向Ａにおいて隣接するレール２の端部２ａ、２１ｂ間に隙間ｄが設けられている。このため、基板搬送ライン６上にレール２の搬送面２０の不連続部が生じており、この位置では、基板５に圧縮気体を吹き付けることができない。

また、図示するように、旋回流生成部２３は、少なくとも、搬送中の基板５の先端部５１ａが、後続レール２Ｂの搬送面２０の基板搬送方向Ａ後方における端部（後端部）２１ｂに到達する際に、基板５の後端部５１ｂに対応するレール２Ａの搬送面２０上の位置（図４（Ａ））、および、搬送中の基板５の後端部５１ｂが、レール２Ａの搬送面２０の基板搬送方向Ａ前方における端部（先端部）２１ａに到達した際に、基板５の先端部５１ａに対応するレール２Ｂの搬送面２０上の位置（図４（Ｂ））に複数形成されている。また、圧縮気体噴出口２２は、旋回流生成部２３の形成領域２８を除く、搬送面２０上の領域２９の全面に複数形成されている。

図４（Ａ）、（Ｂ）は、搬送面２０から浮上して非接触で基板搬送ライン６上を搬送される基板５の様子を説明するための図である。

図４（Ａ）に示すように、基板５は、レール２Ａの搬送面２０に形成された複数の圧縮気体噴出口２２から噴出する圧縮気体ａによりレール２Ａの搬送面２０から浮上しながら非接触で基板搬送方向Ａに搬送される。そして、基板５の先端部５１ａは、レール２Ａの先端部２１ａを通過して、このレール２Ａの先端部２１ａと後続のレール２Ｂの後端部２１ｂとの隙間ｄに到達すると、基板５の自重により基板５の先端部５１ａに撓みが発生し、この隙間ｄに落下してレール２Ｂに衝突しようとする。これにより、基板５の後端部５１ｂは、レール２Ａの搬送面２０から離れる方向（浮上する方向）に移動しようとする。このとき、基板５の後端部５１ｂに対向するレール２Ａの搬送面２０上の位置に形成されている複数の旋回流生成部２３によって生成された旋回流ｂの中心部の負圧Ｐにより、基板５の後端部５１ｂ側がレール２Ａの搬送面２０に引き寄せられる。これにより、基板５の先端部５１ａ側が持ち上がるため、基板５の先端部５１ａの、自重による落下を防止して、基板５がレール２Ｂに衝突することを回避できる。

その後、図４（Ｂ）に示すように、基板５の後端部５１ｂが、レール２Ａの先端部２１ａを通過して、このレール２Ａの先端部２１ａと後続のレール２Ｂの後端部２１ｂとの隙間ｄに到達すると、基板５の自重により基板５の後端部５１Ｂ側に撓みが発生し、この隙間ｄに落下しようとする。これにより、基板５の先端部５１ａは、後続のレール２Ｂの搬送面２０から離れる方向に移動しようとする。このとき、基板５の先端部５１ａに対向するレール２Ｂの搬送面２０上の位置に形成されている複数の旋回流生成部２３によって生成された旋回流ｂの中心部の負圧Ｐにより、基板５の先端部５１ａが後続のレール２Ｂの搬送面２０に引き寄せられる。これにより、基板５の後端部５１ｂ側が持ち上がるため、基板５の後端部５１ｂの自重による落下を防止して、基板５がレール２Ｂに衝突することを回避できる。

以上、本発明の一実施の形態を説明した。

本実施の形態では、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、基板５の一方の端部（先端部５１ａあるいは後端部５１ｂ）側がレール２の搬送面２０に引き寄せられることで基板５の他方の端部（後端部５１ｂあるいは先端部５１ａ）が持ち上がるため、基板搬送ライン６上を搬送中の基板５の先端部５１ａあるいは後端部５１ｂが、基板搬送ライン６上のレール２の搬送面２０における不連続部（基板搬送方向Ａにおいて隣接するレール２間に形成される隙間ｄ）に自重により落下するのを防止することによりレール２Ｂに衝突することを回避できる。また、本実施の形態では、ポンプ３からレール２内の通気路に供給される圧縮気体が、レール２の搬送面２０の圧縮気体噴出口２２からレール２の搬送面２０上の基板５に向けて噴出するとともに、旋回流生成部２３の旋回流用噴出口２６からも噴出して旋回流ｂを形成し、この旋回流ｂの中央部に生じる負圧Ｐで基板５をレール２の搬送面２０に引き寄せるので、圧縮気体噴出口２２と旋回流生成部２３とにおいて、レール２内の通気路（不図示）およびポンプ３を共用することができる。このため、本実施の形態によれば、基板搬送ライン６にレール２の搬送面２０の不連続部が存在しても、基板５と搬送用レール２との衝突を防止でき、これにより安定して基板５を非接触で搬送することができ、基板搬送装置１のコストを抑制することができる。

また、本実施の形態では、レール２の搬送面２０に円筒状の凹部２４を設け、この凹部２４の内周面２５の接線方向に圧縮気体Ｅを噴出する旋回流用噴出口２６を、この凹部２５の内周面２５に設けることにより、旋回流生成部２３を形成している。このため、簡単な構成で、レール２の搬送面２０に基板５を引き寄せる負圧Ｐを発生させることができる。

また、本実施の形態では、右回りの旋回流を生成する旋回流生成部２３と、左回りの旋回流を生成する旋回流生成部２３とをレール２の搬送面２０上に混在させているので、レール２の搬送面２０上を非接触で搬送される基板５に作用する旋回流によるモーメントを打ち消すことができる。このため、より安定して基板５を非接触で搬送することが可能となる。

なお、本実施の形態において、基板５の先端部５１ａが旋回流生成部２３上に到達した際に基板５の後端部５１ｂが圧縮気体噴出口２２上に位置するように、旋回流生成部２３を配置した場合、旋回流ｂの中心部の負圧Ｐによって基板５の先端部５１ａが搬送面２０に引き寄せられるとともに、噴出口２２から噴出した圧縮気体ａにより、基板５の後端部５１ｂが搬送面２０から離れる方向に移動しようとする。しかし、この場合でも、旋回流生成部２３において、旋回流に巻き込まれた気体ｅ（図４参照）が、凹部２４の周囲から、基板５とレール２の搬送面２０との間に流出するため、基板５の先端部５１ａが搬送面２０に接触するまで引き寄せられるのを防止することができる。

また、本実施の形態においては、液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル等のフラットディスプレイパネルに用いられる大型ガラス基板等の基板５を搬送対象とする場合を例に挙げたが、基板に限らず、撓みやすいシート状の搬送物を良好に搬送することができる。

１：基板搬送装置、２：レール、３：ポンプ、４：チューブ、５：基板、６：基板搬送ライン、２０：搬送面、２１ａ：搬送面の先端部、２１ｂ：搬送面の後端部、２２：圧縮気体噴出口、２３：旋回流生成部、２４：凹部、２５：凹部の内周面、２６：旋回流用噴出口、２７：テーパ、２８：圧縮気体噴出領域、２９：旋回流生成領域、５１ａ：基板の先端部、５１ｂ：基板の後端部

Claims (3)

1. 搬送対象を、搬送方向に隙間を設けて配列された複数の搬送用レールの搬送面から浮上させて、前記搬送方向に非接触で搬送する浮上搬送装置であって、
   前記複数の搬送用レールには、第一搬送用レールと、前記搬送方向において前記第一搬送用レールの下流側の隣に位置する第二搬送用レールと、前記搬送方向において前記第二搬送用レールの下流側の隣に位置する第三搬送用レールと、が含まれ、
   前記第二搬送用レールは、
   当該第二搬送用レールの搬送面に設けられ、気体を噴出して旋回流を生成することにより負圧を発生させる複数の旋回流生成手段と、
   当該第二搬送用レールの搬送面の、前記旋回流生成手段が設けられた領域よりも、前記搬送方向における前記第二搬送用レールの両端側の領域に形成され、前記搬送対象に向けて気体を噴出する複数の気体噴出口と、を有し、
   前記複数の旋回流生成手段は、
   前記搬送方向における前記搬送対象の先端部が、前記第二搬送用レール側から、前記第二および第三搬送用レール間の隙間に到達した際に、前記第二搬送用レールの搬送面の、前記搬送方向における前記搬送対象の後端部に対応する第一領域において、前記搬送方向を横切る方向に配列された複数の第一旋回流生成手段と、
   前記搬送方向における前記搬送対象の後端部が、前記第一搬送用レール側から、前記第一および第二搬送用レール間の隙間に到達した際に、前記第二搬送用レールの搬送面の、前記搬送方向における前記搬送対象の先端部に対応する第二領域において、前記搬送方向を横切る方向に配列された複数の第二旋回流生成手段と、
   前記第一および第二領域間に位置する第三領域に、前記搬送方向を横切る方向に並ぶ個数が前記第一および第二の旋回流生成手段よりも少ない配置で設けられた複数の第三旋回流生成手段と、を含む
   ことを特徴とする浮上搬送装置。
2. 請求項１に記載の浮上搬送装置であって、
   前記旋回流生成手段は、
   前記搬送面に形成された円筒状の凹部と、
   前記凹部の内周面に形成され、当該凹部の内周面の接線方向に向かって気体を噴出する旋回流用噴出口と、を有する
   ことを特徴とする浮上搬送装置。
3. 請求項１または２に記載の浮上搬送装置であって、
   前記旋回流生成手段は、
   一方向回りの旋回流を生成する一方向旋回流生成手段と、当該一方向回りと逆方向回りの旋回流を生成する逆方向旋回流生成手段とが混在するように複数設けられている
   ことを特徴とする浮上搬送装置。

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